复合集流体专家交流纪要20240521

一、综述□1.复合集流体产业现状与发展：复合集流体产业正处在一个蓬勃发展的阶段，其创新成 果已应用于部分车型，特别是复合铝材质的使用，预示着该领域的技术革新。与此同时，复合铜的研究与资金投入在电芯厂和上游材料供应商中也显得尤为活跃，尽管尚未实现大规模商业化应用，但潜力巨大。市场主流的复合方案分为两大类：一类采用高分子基材作为电芯夹层，另一类则偏好成本效益和电解液兼容性更佳的PP材料。PT材料通过表面改性等技术手段取得性能提升，预示着它将在 成本敏感型应用中逐渐崭露头角。 2.PT技术与生产工艺：PT技术的两大核心生产工艺为一步法与两步法，两者各有千秋。一步法 直接在真空环境中沉积金属，具有高结合性和环保优势，但对设备要求极高；而两步法则采用水溶液 ，操作简便，适合规模化生产，但可能对环境造成一定影响。国内企业在一步法设备的研发上仍有提升空间，这成为技术规模化生产的瓶颈。此外，三步法作为一种新进阶技术，通过添加深度处理环节增强了材料性能，但同时也增加了工艺复杂度。 3.性能与成本考量：复合材料（PT和PP）在电池生产中展现出优于纯铜膜的抗拉强度和方块电 阻，但在导电性和延展性方面略显不足，这在一定程度上影响了电池的制造工艺和最终性能。成本方面，尽管复合材料初始成本高于纯铜，但通过提升生产效率和采用先进科技，企业能够有效降低成本并优化定价策略。PET和PP材料成本分别在6.5元和7.5元以上，而复合材料的售价普遍高 于成本，但随着良率提升，成本下降空间可观。 4.循环寿命与市场适应性：在循环寿命方面，复合材料如PET和PP的循环次数普遍超过2000周，头部公司甚至可达2500周以上，与磷酸铁锂电池的循环寿命相当或略胜一筹，尤其在高要求的应用场景中展现优势。然而，复合材料的尺寸限制，如PT和PP卷的最大送样长度仅约1000米，远低于纯铜箔的数千米，成为行业发展的障碍之一。 5.生产成本与市场挑战应对：铜价波动对生产成本构成压力，企业通过提高生产效率、良率、采用自动化技术以及策略性调整报价应对。不同制造方法的选择与优化，如一步法、两步法和三步法，成为企业适应市场变化的重要手段，而国产化程度不足及技术能力限制了复合集流体产业的快速发展。二、Q&A Q：复合集流产业目前的发展情况及进展如何？A：目前复合集流产业在实际车型中有少量应用，但大规模应用尚未普及，尤其复合床尚未得到广泛应用。不过，在电芯厂和上游材料厂，对复合铜的开发力度和投入要多于复合铝。对于复合统一方案，主要有两种选择：一种是高分子基材作为夹层，另一种是PP。尽管PPT因其与铜间的粘接强度和后续能力控制相对容易，整体良率略高，但在电解液 兼容性方面，PP表现更好，能更好地匹配高酸碱度和添加剂复杂的电解液环境，因此行业更倾向于使用PP。Q：PP与PET在成本、性能匹配等方面有何差异？A：目前来看，PET的成本略 低于PP，原因在于其原材料成本更低，且整体良率及设备折旧等方面消耗较少。尽管PP在电解液兼容性上优于PET，但PET由于易吸水和与电解液化学反应的Q题，存在一定的风险。而PT（PPT）在优化表面性能后，未来有可能在低成本场景中率先应用，如储能领域和低C倍率的动力电池。 目前，行业内的PT生产工艺主要有三种方法，其中一步法具有连续化不间断沉积、占地少且环保等优点，但对设备要求较高，国产化设备能否满足生产要求是决定其能否量产的关键因素。Q：目前复合集流体循环性能是否已达到电池厂要求？A：头部上市公司所做的PT（PPT）复合结构体和PP复合结构体，在抗拉强度等关键性能上已达到或接近电池厂要求。常温下，PT复合主体的抗拉强度在150到200兆帕之间，符合电池生产要求。随着技术进步和设备优化，复合集流体有望在未 来满足更高的性能标准并实现量产化应用。Q：PET/PK波集流体与传统铜箔的抗拉强度相比如何？A：PET/PK波集流体的抗拉强度通常在120到180兆帕之间，尽管略低于传统铜箔 的范围（80兆帕以上），但仍然满足电池测试和生产所需的基本要求。Q：PET/PK波集流 体的方块电阻与传统铜箔有何差异？A：PET/PK波集流体的方块电阻（代表电子导电器特性）约为21到22毫欧，相比传统6微米纯铜箔（15到16毫欧）要大一些，这意味着其导电性会稍差 于纯铜箔。不过，目前并没有国家规定方块电阻的具体阈值，但在电池厂评判标准下，以现有方块电阻制作电池后，最大充电倍率可能仅为3C至4C，较纯铜膜有一定差距。Q：PET/PK波集流 体的延伸率是多少？对电池生产有何影响？A：PET/PK波集流体的延伸率通常大于3%，而在制成电池并经过滚压后，边缘变形程度会大于3%。而PP波集流体的延伸率约在2.5左右，略小于PET。相比之下，纯铜膜的延伸率在2%左右，更高分子材料如PET/PK的变形较大，可能会影响电池能量密度的精确控制和工艺要求较高的良率。然而，从循环性能角度看，PET/PK在动力电池单元循环寿命上可以达到1490至1500周左右，略低于纯铜膜的1570周以上，但在 满足国标1000周循环条件下，对高能量密度电池的实际影响较小。Q：复合型流体在循环寿命方面的优势如何？A：复合型流体如PET和PP的循环寿命在行业内普遍达到2000周以上，部 分头部公司甚至能做到大于2500周。这相比磷酸铁锂体系（2000周以上）具有显著优势，尤 其是在循环寿命方面能够满足较高要求。不过需要注意的是，由于工艺成熟度、连续性和良率匹配度等因素限制，目前PT和PP卷的最长送样长度约为1000米，而纯铜箔则可达到几千米，这是行 业内的一个差距。Q：复合型流体的价格相较于铜箔如何？A：复合型流体如PT和PP的整体售 价比铜箔要高，其中PT的价格可能稍低一些。尽管成本价格较高，但其在循环寿命、工艺稳定性等方面的优势仍然吸引了一些客户使用。Q：复合型流体在高温循环中的表现如何？A：PT在高温循环中存在一定的断裂率Q题，过去这一Q题比较严重，现在头部公司的控制已降至5%左右。而PP则不存在高温跳水现象。这一差异体现了PT过去与PP、纯铜箔之间的性能差距。Q：复合型 流体在倍率性能上的表现如何？A：复合型流体在倍率性能上相较于纯铜箔还有一定差距，特别是在高镍三元体系中，方块电阻较大，最大只能做到3C左右的容量保持率，而纯铜箔可达到4C左右。虽然铁锂体系在两C左右为主，但也有一些企业能做到3C，但总体而言，复合型流体的 倍率性能还有提升空间。Q：制约复合型流体市场发展的关键因素有哪些？A：制约复合型流体市场发展的关键因素包括成本价格较高、性能上与纯铜箔存在差距、工艺加工稳定性不足以及卷的大小与传统模块相比还有待成熟。此外，复合集流体的国产化程度相对较低，这也制约了行业的整体进展 。Q：在PPT的一个复合金流体施工建设中，职工建设的成本大概是多少？A：职工建设的成本包括PD器材、板材、设备、人工、电费和良率调整，经计算后得出每平米约2.04元。Q：用水 建筑（即水电镀）的成本主要由哪些因素构成？A：用水建筑的成本主要包括铜的两微米厚度、每平米面积及价格（约667元/公斤），加上光亮剂、设备折旧、人工费和电费等，水电部这一块的成本大约在1.8元左右。Q：一步法、两步法和三步法的工艺特点及应用有何差异？ 、A：一步法通过基膜在化学磁控建设设备或真空登录设备上直接沉积铜层，结合性较高，但价格和设备投入较高。两步法和三步法则是在此基础上进行了工艺步骤的进一步细分和优化，应用在不同的生产场景中。所有企业都在尝试通过技术提升、设备自动化程度提高、国产化等方式降低成本，以达到优化报价的目的。Q：两步法生产复合机油体的主要步骤是什么？A：两步法生产复合机油体的第 一步是通过真空磁控建设设备将纳米级的原材料制备成薄膜。第二步是对薄膜进行水电路处理，包括碱性离子交换、酸性转换、水洗和抗氧化处理，最终得到厚度约为一微米的水电镀复合机油体。Q ：三步法相对于两步法有何改进之处及主要步骤是什么？A：三步法是在两步法基础上新增了一步深度处理，以解决两步法中结合力不够、玻璃强度不足等Q题。这一改进增强了铜的成长速率，虽然可能不如水电路快，但提高了良率，降低了工艺难度，同时改善了玻璃强度和工业结合力。Q：国产化 程度和能力在复合机油体生产中的情况如何？当前复合机油体生产中，三步法的发展情况如何？A：国产化在复合机油体生产中的程度并不高，而且相关技术的能力还不足够强大。这导致其生产效率相对较低，无法像两步法、三步法那样快速形成规模。此外，国产化设备的研发与设备端也面临一些挑战，从而影响了复合机油体的造价和性价比。虽然两步法在复合机油体生产中更为常见，但三步法也在不断发展。许多头部非上市公司已经开始关注和尝试三步法，并将其视为潜在的突破方向。尽管三步法在理论上具有更好的性能，但其国产化程度、生产效率和成本等因素仍是制约其广泛应用的主要挑战。1.复合集流体的最新发展动态是什么？ –当前，复合集流体产业正积极研发复合铝材质的应用，并对复合铜进行大量投资，尤其是电芯厂和上游材料制造商。 2.复合铜与复合铝的市场应用如何？ –尽管复合铜未广泛使用，但研发投入大；复合铝已在某些车型中应用。市场主要采用高分子基材或PP材料的复合方案。 3.PT材料为何能提升性能？ –PT材料通过表面改性等技术提升性能，未来有望在成本敏感领域发挥作用。 4.一步法与两步法的优缺点？ –一步法环保但设备要求高；两步法操作简单但环境影响较大，两者均为行业关注点。 5.复合材料的性能与纯铜膜比较？ –复合材料在抗拉强度和方块电阻上表现更佳，但导电性和延展性不及纯铜膜。 6.PT技术的未来前景？ –PT技术通过技术创新和设备优化，有望满足更高性能要求并实现量产。 7.电池性能差异？ –三元电池和铁锂电池各有优缺点，循环寿命不同，纯铜箔电池单元循环性能更优但成本高。8.复合材料成本分析？ –PET和PP成本分别为6.5元、7.5元以上，复合材料售价高于成本但可通过提高良率降低成本。9.铜价波动影响？ –企业通过提高效率、良率和采用自动化技术来应对铜价波动。 10.复合机油体生产工艺的差异？ –一步法结合性强但成本高；两步法操作简单但结合力不足；三步法通过深度处理增强性能但复杂。 11.PT材料的抗拉强度？ –PT复合主体抗拉强度150-200兆帕，符合电池生产需求。 12.PET/PK波与铜箔的抗拉强度比？ –PET/PK波抗拉强度120-180兆帕，略低于铜箔的80兆帕以上范围，但仍满足基本生产要求。13.方块电阻差异？ –PET/PK波方块电阻约21-22毫欧，高于纯铜箔的15-16毫欧，影响充电倍率。 14.延伸率对生产的影响？ –PET/PK波延伸率>3%，边缘变形大，可能影响能量密度控制；PP延伸率2.5%，纯铜2%。15.循环寿命优势？ –复合材料循环寿命普遍超2000周，满足高要求，但尺寸限制是挑战。 16.价格比较？ –复合材料价格高于铜箔，但循环寿命和稳定性的优势吸引客户。 17.高温循环表现？ –PT有断裂率问题，现控制在5%左右，PP无此现象，体现性能差异。 18.倍率性能？ –复合材料较纯铜箔在高镍三元体系中，最大充电倍率受限于方块电阻。 19.市场发展制约因素？ –成本、性能差距、工艺稳定性和设备国产化程度等限制了复合集流体市场扩展。 20.职工建设成本？ –包括器材、板材、设备、人工等，每平米约2.04元。 21.水电镀成本构成？ –铜厚度、材料价格、光亮剂、折旧等，成本约1.8元/平米。 22.一步法、两步法、三步法特点？ –一步法环保高结合，设备要求高；两步法操作简单，结合力不足；三步法增深度处理，复杂度高。 23.两步法步骤？ –真空磁控制备薄膜，水电路处理，包括离子交换、转换、水洗等。 24.三步法改进之处？ –增加深度处理，解决结合力和强度问题，提高良率，降低工艺难度。 25.国产化水平？ –国产化程度不高，影响生产效率和性价比，三步法有发展潜力但面